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高考物理新电磁学知识点之磁场基础测试题及答案(1)

高考物理新电磁学知识点之磁场基础测试题及答案(1)
高考物理新电磁学知识点之磁场基础测试题及答案(1)

高考物理新电磁学知识点之磁场基础测试题及答案(1)

一、选择题

1.质量和电量都相等的带电粒子M和N,以不同的速度率经小孔S垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹如图中虚线所示,下列表述正确的是()

A.M带正电,N带负电

B.M的速度率小于N的速率

C.洛伦兹力对M、N做正功

D.M的运行时间等于N的运行时间

2.质量和电荷量都相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹分别如图中的两支虚线所示,下列表述正确的是()

A.M带正电,N带负电

B.M的速率大于N的速率

C.洛伦磁力对M、N做正功

D.M的运行时间大于N的运行时间

3.在探索微观世界中,同位素的发现与证明无疑具有里程碑式的意义。质谱仪的发现对证明同位素的存在功不可没,1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖。若速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示,不计粒子重力,则下列说法中正确的是()

A.该束粒子带负电

B.速度选择器的P1极板带负电

C.在B2磁场中运动半径越大的粒子,质量越大

D.在B2磁场中运动半径越大的粒子,比荷q

m

越小

4.如图所示,匀强磁场的方向垂直纸面向里,一带电微粒从磁场边界d点垂直于磁场方向射入,沿曲线dpa打到屏MN上的a点,通过pa段用时为t.若该微粒经过P点时,与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒,最终打到屏MN上.若两个微粒所受重力均忽略,则新微粒运动的 ( )

A.轨迹为pb,至屏幕的时间将小于t

B.轨迹为pc,至屏幕的时间将大于t

C.轨迹为pa,至屏幕的时间将大于t

D.轨迹为pb,至屏幕的时间将等于t

5.如图所示,一块长方体金属板材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。当通以从左到右的恒定电流I时,金属材料上、下表面电势分别为φ1、

φ2。该金属材料垂直电流方向的截面为长方形,其与磁场垂直的边长为a、与磁场平行的边长为b,金属材料单位体积内自由电子数为n,元电荷为e。那么

A.

12IB enb

??

-=B.

12IB enb

??

-=-

C.

12

IB ena

??

-=D.

12

IB ena

??

-=-

6.如图,一带电粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动。已知电场强度为E,方向竖直向下,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向外。粒子圆周运动的半径为R,若小球运动到最高点A时沿水平方向分裂成两个粒子1和2,假设粒子质量和电量都恰好均分,粒子1在原运行方向上做匀速圆周运动,半径变为3R,下列说法正确的是()

A.粒子带正电荷

B.粒子分裂前运动速度大小为REB g

C.粒子2也做匀速圆周运动,且沿逆时针方向

D.粒子2做匀速圆周运动的半径也为3R

7.如图所示,用一细线悬挂一根通电的直导线ab(忽略外围电路对导线的影响),放在螺线管正上方处于静止状态,与螺线管轴线平行,可以在空中自由转动,导线中的电流方向由a指向b。现给螺线管两端接通电源后(螺线管左端接正极),关于导线的受力和运动情况,下列说法正确的是()

A.在图示位置导线a、b两端受到的安培力方向相反导线ab始终处于静止

B.从上向下看,导线ab从图示位置开始沿逆时针转动

C.在图示位置,导线a、b两端受到安培力方向相同导线ab摆动

D.导线ab转动后,第一次与螺线管垂直瞬间,所受安培力方向向上

8.下列关于教材中四幅插图的说法正确的是()

A.图甲是通电导线周围存在磁场的实验。这一现象是物理学家法拉第通过实验首先发现B.图乙是真空冶炼炉,当炉外线圈通入高频交流电时,线圈产生大量热量,从而冶炼金属C.图丙是李辉用多用电表的欧姆挡测量变压器线圈的电阻刘伟手握线圈裸露的两端协助测量,李辉把表笔与线圈断开瞬间,刘伟觉得有电击说明欧姆挡内电池电动势很高

D.图丁是微安表的表头,在运输时要把两个接线柱连在一起,这是为了保护电表指针,利用了电磁阻尼原理

9.如图,一正方体盒子处于竖直向上匀强磁场中,盒子边长为L,前后面为金属板,其余四面均为绝缘材料,在盒左面正中间和底面上各有一小孔(孔大小相对底面大小可忽略),底面小孔位置可在底面中线MN间移动,让大量带电液滴从左侧小孔以某一水平速度进入盒内,若在正方形盒子前后表面加一恒定电压U,可使得液滴恰好能从底面小孔通过,测得小孔到M点的距离为d,已知磁场磁感强度为B,不考虑液滴之间的作用力,不计一切阻力,则以下说法正确的是()

A.液滴一定带正电

B.所加电压的正极一定与正方形盒子的后表面连接

C.液滴从底面小孔通过时的速度为

g v d

L =

D.恒定电压为U Bd Lg

=

10.教师在课堂上做了两个小实验,让小明同学印象深刻。第一个实验叫做“旋转的液体”,在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极,沿边缘内壁放一个圆环形电极,把它们分别与电池的两极相连,然后在玻璃皿中放入导电液体,例如盐水,如果把玻璃皿放在磁场中,液体就会旋转起来,如图甲所示。第二个实验叫做“振动的弹簧”,把一根柔软的弹簧悬挂起来,使它的下端刚好跟槽中的水银接触,通电后,发现弹簧不断上下振动,如图乙所示。下列关于这两个趣味实验的说法正确的是()

A.图甲中,从上往下看,液体沿顺时针方向旋转

B.图甲中,如果改变电源的正负极,液体的旋转方向不变

C.图乙中,如果将水银换成酒精,依然可以观察到弹簧不断上下振动

D.图乙中,如果改变电源的正负极,依然可以观察到弹簧不断上下振动

11.如图所示,在以原点O为圆心、半径为r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B方向垂直于纸面向里的匀强磁场,A、C、D为磁场边界上的点,A、C为边界与坐标轴的交点,OD连线与x轴负方向成45°。一带负电粒子从A点以速度v沿AC方向射入磁场,恰好从D点飞出,粒子在磁场中运动的时间为()

A

2

r

v π

B.

3

4

r

v

π

C.

5

4

r

v

π

D.

5

2

r

v

π

12.如图所示,直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场,电子1从磁场边界上的a点垂直MN且垂直磁场方向射入磁场,经t1时间从b点离开磁场.之后电子2也由a点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场,经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场,则1

2

t

t

为( )

A.

2

3

B.2C.

3

2

D.3

13.如图所示,圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场(图中未画出),三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场,其运动轨迹如图所示,若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是()

A.a粒子速率最大

B.c粒子速率最大

C.c粒子在磁场中运动时间最长

D.它们做圆周运动的周期a b c

T T T

<<

14.如图甲所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面内长直导线中的电流i随时间t的

变化关系如图乙所示.在0~

2

T

时间内直导线中电流向上,则在~

2

T

T时间内线框中感应电流的方向与所受安培力情况是()

A.感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向左

B.感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向右

C.感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向右

D.感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向左

15.如图所示,套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球,其质量为m、带电荷量为q,小球可在棒上滑动,现将此棒竖直放入沿水平方向的且互相垂直的匀强磁场和匀强电场(图示方向)中.设小球带电荷量不变,小球由棒的下端以某一速度上滑的过程中一定有()

A.小球加速度一直减小

B.小球的速度先减小,直到最后匀速

C.杆对小球的弹力一直减小

D.小球受到的洛伦兹力一直减小

16.如图所示,带电粒子以初速度以v0从a点进入匀强磁场,运动过程中经过b点,

Oa=Ob,若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场,带电粒子仍以速度以v0从a点进入电场,仍能通过b点,则电场强度E和磁感应强度B的比值为

A.v0B.1/ v0C.2 v0D.v0/2

17.如图所示,在竖直向上的匀强磁场中,用两根等长的绝缘细线水平悬挂金属棒MN,通以M到N的电流,平衡时两悬线与竖直方向的夹角均为θ。如果仅改变下列某一个条件,即可使得θ变大的是()

A .两悬线等长变短

B .金属棒质量变大

C .磁感应强度变小

D .棒中的电流变大

18.导线中带电粒子的定向运动形成了电流。带电粒子定向运动时所受洛伦兹力的矢量和,在宏观上表现为导线所受的安培力。如图所示,设导线ab 中每个带正电粒子定向运动的速度都是v ,单位体积的粒子数为n ,粒子的电荷量为q ,导线的横截面积为S ,磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里,则下列说法正确的是

A .由题目已知条件可以算得通过导线的电流为I nqvS =

B .题中导线受到的安培力的方向可用安培定则判断

C .每个粒子所受的洛伦兹力为F qvB =洛,通电导线所受的安培力为F nqvB =安

D .改变适当的条件,有可能使图中带电粒子受到的洛伦兹力方向反向而导线受到的安培力方向保持不变

19.在两个倾角均为α的光滑斜面上,放有两个相同的金属棒,分别通有电流I 1和I 2,磁场的磁感应强度大小相同,方向分别为竖直向上和垂直于斜面向上,如图所示,两金属棒均处于平衡状态.则两种情况下的电流之比I 1:I 2为

A .sinα:1

B .1:sinα

C .cosα:1

D .1:cosα

20.如图所示,在威尔逊云雾室中,有垂直纸面向里的匀强磁场。图中曲线ab ,是一个垂直于磁场方向射入的带电粒子的径迹。由于它在行进中使周围气体电离,其能量越来越小,电量保持不变,由此可知( )

A .粒子带负电,由a 向b 运动

B.粒子带负电,由b向a运动

C.粒子带正电,由a向b运动

D.粒子带正电,由b向a运动

21.目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机,如图所示表示它的发电原理:将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和负电的粒子,而从整体来说呈中性)沿图中所示方向喷射入磁场,磁场中有两块金属板A、B,这时金属板上就聚集了电荷.在磁极配置如图中所示的情况下,下述说法正确的是 ( )

A.A 板带正电

B.有电流从 a 经用电器流向 b

C.金属板A、B 间的电场方向向下

D.等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力

22.如图所示是磁流体发电机的示意图,两平行金属板P、Q之间有一个很强的磁场。一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量正、负带电粒子)沿垂直于磁场的方向喷入磁场。把P、Q与电阻R相连接。下列说法正确的是()

A.Q板的电势高于P板的电势

B.R中有由b向a方向的电流

C.若只改变磁场强弱,R中电流保持不变

D.若只增大粒子入射速度,R中电流增大

23.2019年我国研制出了世界上最大的紧凑型强流质子回旋加速器,该回旋加速器是我国目前自主研制的能量最高的质子回旋加速器。图示为回旋加速器原理示意图,现将两个相同的回旋加速器置于相同的匀强磁场中,接入高频电源。分别加速氘核和氦核,下列说法正确的是()

A .它们在磁场中运动的周期不同

B .它们的最大速度相等

C .两次所接高频电源的频率不相同

D .仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能

24.如图所示,在两水平金属板构成的器件中,存在匀强电场与匀强磁场,电场强度E 和磁感应强度B 相互垂直,以某一水平速度进入的不计重力的带电粒子恰好能沿直线运动,下列说法正确的是( )

A .粒子一定带负电

B .粒子的速度大小v=B/E

C .若粒子速度大小改变,粒子将做曲线运动

D .若粒子速度大小改变,电场对粒子的作用力会发生改变

25.一回旋加速器当外加磁场一定时,可把质子加速到v ,它能把氚核加速到的速度为 ( ) A .v

B .2v

C .

3

v D .

23

v

【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除

一、选择题

1.D 解析:D 【解析】 【详解】

A.由左手定则判断出N 带正电荷,M 带负电荷,故选项A 不符合题意;

B.粒子在磁场中运动,根据洛伦兹力提供向心力则有:

2

v qvB m r

解得速度的大小为qBr

v m

=

,在质量与电量相同的情况下,半径大说明速率大,即M 的速度率大于N 的速率,故选项B 不符合题意;

C.洛伦兹力始终与速度的方向垂直,洛伦兹力对M 、N 不做功,故选项C 不符合题意;

D.粒子在磁场中运动半周,即时间为周期的一半,而周期为2m

T qB

π=

,M 运行时间等于N 的运行时间,故选项D 符合题意。 2.B

解析:B 【解析】 【分析】 【详解】

A. 根据左手定则,可知,M 带负电,N 带正电,A 错误;

B. 粒子在磁场中运动,洛伦兹力提供向心力,即:

2

v qvB m r

=

解得:

mv r qB

=

同一磁场,又M 和N 两粒子的电荷量相同,故轨道半径大小r 和速度v 成正比,故B 正确;

C. 洛伦兹力每时每刻与速度垂直,不做功,C 错误;

D. 粒子在磁场中运动的周期T 的计算如下:

22r m

T v qB

ππ=

= 同一磁场,M 和N 两粒子的电荷量相同,故两粒子在磁场中运动的周期相同,它们均运动了半个周期,故它们运动的时间相同,D 错误; 故选B 。

3.D

解析:D 【解析】 【分析】 【详解】

A .带电粒子在磁场中向下偏转,磁场的方向垂直纸面向外,根据左手定则知,该粒子带正电。故A 错误。

B .在平行金属板间,根据左手定则知,带电粒子所受的洛伦兹力方向竖直向上,则电场力的方向竖直向下,知电场强度的方向竖直向下,所以速度选择器的P 1极板带正电。故B 错误。

CD .从速度选择器进入B 2磁场中的粒子速度是一定的,根据

2

2v qvB m r

=

2

mv

r qB =

知r 越大,荷质比q

m

越小,而质量m 不一定大。故C 错误、D 正确。 故选D 。

4.C

解析:C 【解析】

试题分析:由动量守恒定律可得出粒子碰撞后的总动量不变,由洛仑兹力与向心力的关系可得出半径表达式,可判断出碰后的轨迹是否变化;再由周期变化可得出时间的变化. 带电粒子和不带电粒子相碰,遵守动量守恒,故总动量不变,总电量也保持不变,由

2

v Bqv m

r

=,得:mv P r qB qB ==,P 、q 都不变,可知粒子碰撞前后的轨迹半径r 不变,故轨迹应为pa ,因周期2m

T qB

π=

可知,因m 增大,故粒子运动的周期增大,因所对应的弧线不变,圆心角不变,故pa 所用的时间将大于t ,C 正确;

【点睛】带电粒子在匀强磁场中运动时,洛伦兹力充当向心力,从而得出半径公式

mv R Bq =

,周期公式2m T Bq π=,运动时间公式2t T θ

π

=

,知道粒子在磁场中运动半径和速度有关,运动周期和速度无关,画轨迹,定圆心,找半径,结合几何知识分析解题,

5.B

解析:B 【解析】 【分析】

金属导体自由电荷为电子,根据左手定则知电子受到洛伦兹向上,知上表面带负电,下表面带正电,上表面的电势比下表面的低。抓住电荷所受的洛伦兹力和电场力平衡求出电荷的移动速度,从而得出上下表面的电势差。 【详解】

因为上表面的电势比下表面的低,因为evB=e U

a ,解得:U

v Ba

=,因为电流I=nevs=nevab ,解得:IB U bne =.所以φ1-φ2=-IB enb

,故B 正确。故选B 。

【点睛】

解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向,以及知道最终电荷在电场力和洛伦兹

力作用下处于平衡。

6.C

解析:C 【解析】 【详解】

A .带电粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动,电场力和重力平衡,即有

qE mg =

电场力方向与电场方向相反,所以粒子带负电,故A 错误;

B .由于分裂前粒子做圆周运动的半径为R ,根据洛伦兹力提供向心力可得

2

mv qvB R

= 可得

qBR

v m

=

其中

q g m E

= 解得

RgB

v E

=

故B 错误;

CD .由于电荷量和质量均减半,所以两个粒子受到的电场力和重力仍相等,所以粒子2也做匀速圆周运动;分裂前根据洛伦兹力提供向心力可知粒子沿逆时针方向运动,分裂后粒子1仍逆时针方向运动,所以粒子1在原运行方向上做匀速圆周运动,由于半径变为3R ,所以粒子1的速度为分裂前速度的3倍,根据动量守恒定律可知

2322m m mv v v =

+ 解得分裂后粒子2的速度为

2v v =-

根据左手定则可知粒子2也沿逆时针方向做匀速圆周运动,分裂后粒子2的速度小于粒子1的速度,粒子2做匀速圆周运动的半径小于3R ,故C 正确,D 错误; 故选C 。

7.B

解析:B 【解析】 【分析】 【详解】

ABC .通电螺线管的磁感线如图所示:

由图示可知左侧导线所处的磁场方向斜向上,右侧导线所处的磁场斜向下,则由左手定则可知,左侧导线受力方向向外,右侧导线受力方向向里,两者受力方向相反,故从上向下看,导线将逆时针转动,选项AC 错误,B 正确;

D .当导线ab 转动后,第一次与螺线管垂直瞬间时,由左手定则可得导线受安培力向下,选项D 错误; 故选B 。

8.D

解析:D 【解析】 【分析】 【详解】

A .图甲是通电导线周围存在磁场的实验,研究的电流的磁效应,这一现象是物理学家奥斯特首先发现,选项A 错误;

B .图乙中真空冶炼炉的工作原理是电磁感应现象中的涡流,当炉外线圈通入高频交流电时,炉内金属产生大量热量,从而冶炼金属,选项B 错误;

C .图丙中李辉把表笔与线圈断开瞬间,刘伟觉得有电击感,这是电磁感应现象中的自感现象,选项C 错误;

D .图丁在运输时要把两个接线柱连在一起,产生了闭合回路,目的保护电表指针,利用了电磁阻尼原理,选项D 正确。 故选D 。

9.D

解析:D 【解析】 【分析】 【详解】

A .由于电场强度方向不清楚,则无法确定液滴的电性,故A 错误;

B .若液滴带正电,洛伦兹力垂直纸面向外,则电场力垂直纸面向里,说明正极与正方形盒子的前表面连接,若液滴带负电,洛伦兹力垂直纸面向里,则电场力垂直纸面向外,说明正极与正方形盒子的前表面连接,则所加电压的正极一定与正方形盒子的前表面连接,故B 错误;

C .稳定后液滴所受电场力和洛伦兹力大小相等,方向相反,液滴在重力作用下运动,故将做匀变速曲线运动,则有

x d v t

2122

L gt = y gt =v

联立解得

x v =

,y v 液滴从底面小孔通过时的速度为

v ==

故C 错误;

D .稳定后洛伦兹力等于电场力

x U qv B q

L

= 解得

U =

故D 正确。 故选D 。

10.D

解析:D 【解析】 【分析】 【详解】

A .根据图甲中电源的正负极判断在液体中形成的电流方向为正极导线指向负极导线,磁场方向从下向上,根据左手定则可知,从上往下看,液体沿逆时针方向旋转,A 错误;

B .如果改变电源的正负极,液体中电流的方向反向,磁感线方向不变,则安培力方向改变,所以液体的旋转方向改变,B 错误;

C .图乙中给装置通电,弹簧中每一圈的电流方向相同,因为同向电流相互吸引,所以弹簧缩短,脱离水银液面,弹簧中无电流,再次落下与水银接触,从而使弹簧上下振动;纯酒精不导电,所以接通电源后,弹簧中无电流,不会上下振动,C 错误;

D .如果改变电源的正负极,根据C 选项分析可知依然可以观察到弹簧不断上下振动,D 正确。 故选D 。

11.B

解析:B 【解析】 【分析】 【详解】

做出运动的轨迹图,可知速度的偏转角为

=45+90=135θ

粒子在磁场中运动的时间为

1353

π3604r

t T v

=

= 故选B 。

12.D

解析:D 【解析】 【分析】

考查带电粒子在匀强磁场中的运动。 【详解】

电子2以相同速率垂直磁场方向射入磁场,由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式mv

r qB =

可知,两电子运动半径相同,由周期公式2m T qB

π=可知,周期也相同,由

几何关系可知,电子1运动的圆心角为π,电子2运动的圆心角为3π

,由时间2t T θπ

=

可得:

123

3

t t π

π== D 正确。 故选D 。

13.B

解析:B 【解析】 【分析】 【详解】

AB .粒子在磁场中的轨道半径

mv R qB

=

可知速度越快的粒子,轨道半径越大,因此c 粒子速率最大,a 粒子速率最小,B 正确,A 错误;

D .粒子在磁场中运动的周期

2m

T qB

π=

只与比荷有关,与粒子运动速度无关,因此a b c T T T ==,D 错误;

C .由于运动周期相同,因此粒子在磁场中运动的时间由偏转角决定,偏转角越大,运动时间越长,由图可知,a 粒子在磁场中偏转角最大,运动时间最长,C 错误。 故选B 。

14.C

解析:C 【解析】 【详解】 BD .在0~

2

T

时间内,直导线中的电流向上,由乙可知在2T ~T 时间内直线电流方向向

下,根据安培定则知导线右侧磁场的方向垂直纸面向外,电流逐渐增大则磁场逐渐增强,根据楞次定律,金属线框中产生顺时针方向的感应电流;故B 项不合题意,D 项不合题意.

AC .根据左手定则,知金属框左边受到的安培力方向水平向右,右边受到的安培力水平向左.离导线越近,磁场越强,则左边受到的安培力大于右边受到的安培力所以金属框所受安培力的合力水平向右,故A 项不合题意,C 项符合题意.

15.D

解析:D 【解析】 【分析】 【详解】 若开始

则弹力方向向左

,随着速度减小,弹力增大,摩擦力增

大,则加速度增大,A 错.小球速度一直在减小,B 错.根据前面可知,C 错.小球所受洛伦兹力(f=qvB )因为速度一直减小所以洛伦兹力也一直减小,D 对

16.C

解析:C 【解析】 【详解】

设oa=ob=d ,因为带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,所以圆周运动的半径正好等于d ,

粒子在磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得:qv 0B=m 2

v r

,解得:mv B qd =,如果

换成匀强电场,水平方向以v 0做匀速直线运动,在水平方向:d=v 0t 2,竖直沿y 轴负方向

做匀加速运动,即:22211 22qE d at t m ==,解得:2

02mv E qd =,则 E

B

=2v 0,故选C .

【点睛】

带电粒子在电场磁场中的运动要把握其运动规律,在电场中利用几何关系得出其沿电场和垂直于电场的运动规律;而在磁场中也是要注意找出相应的几何关系,从而确定圆心和半径.

17.D

解析:D

【解析】

【分析】

【详解】

导体棒受力如下图所示

可得

tan

F BIL

mg mg θ==

A.两悬线等长变短,不是导线变短,故θ不变,故A错误;

B.金属棒质量变大,则θ变小,故B错误;

C.磁感应强度变小,则θ变小,故C错误;

D.棒中的电流变大,则θ变大,故D正确。

故选D。

18.A

解析:A

【解析】

【分析】

判断洛伦兹力的方向用左手定则,电流由其定义I=Q/t确定,洛伦兹力的集中表现为安培力。

【详解】

电流:

Q nqvst

I nqvs

t t

===,则A正确;导线受到的安培力的方向由左手定则判断,则

B错误;粒子所受的洛伦兹力为F洛=qvB,导线长度为L,则其受的安培力为:

F=nqLSvB=BIL,则C错误;洛伦兹力方向反向决定了所受到的安培力方向也反向,则D 错误;故选A。

【点睛】

本题考查电流的微观表达式,关键在于明确有多少电荷流过我们所确定的截面,并由洛伦兹力的集中表现为安培力。

19.D

解析:D

【解析】

导体棒受力如图,根据共点力平衡得12tan sin F mg F mg αα==,,

所以导体棒所受的安培力之比12tan 1

sin cos F F ααα

==,因为F BIL =,所以11221cos I F I F α

==,D 正确. 20.A

解析:A

【解析】据题意,带电粒子沿垂直于磁场方向射入匀强磁场,粒子的能量逐渐减小,速度减小,则由公式得知,粒子的轨迹半径逐渐减小,由图看出,粒子的运动方向是从

a 向

b 运动。在a 处,粒子所受的洛伦兹力斜右下方,由左手定则判断可知,该粒子带负

电,A 正确.

21.D

解析:D 【解析】

A 、根据左手定则知,正电荷向下偏,负电荷向上偏,则A 板带负电.故A 错误.

B 、因为B 板带正电,A 板带负电,所以电流的流向为b 经用电器流向a .故B 错误.

C 、因为B 板带正电,A 板带负电,所以金属板间的电场方向向上.故C 错误.

D 、等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力.故D 正确.故选D .

【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向,以及知道电流在外电路中,由高电势流向低电势.

22.D

解析:D 【解析】 【详解】

AB .等离子体进入磁场,根据左手定则可知正电荷向上偏,打在上极板上;负电荷向下偏,打在下极板上;所以上极板带正电,下极板带负电,则P 板的电势高于Q 板的电势,流过电阻电流方向由a 到b ;故A 错误,B 错误; C .根据稳定时电场力等于磁场力即:

U

q

qvB d

= 则有:

U Bdv =

再由欧姆定律:

U Bdv

I R r R r

=

=++ 电流与磁感应强度成正比,改变磁场强弱,R 中电流也改变;故C 错误; D .由上分析可以知道,若只增大粒子入射速度,R 中电流也会增大;故D 正确。 故选D 。

23.B

解析:B 【解析】 【分析】 【详解】

A .粒子在磁场中,洛伦兹力提供向心力,周期2πm

T qB

=

,氘核和氦核的比荷相等,则两粒子在磁场中运动的周期相同,根据回旋加速器的工作原理可知,粒子在磁场中运动的频率等于高频电源的频率,故两次频率相同,故AC 错误; B .根据

2

v qvB m r

=

可得

max qBR

v m

=

由于氘核和氦核比荷相同,且加速器的半径也相同,因此它们的最大速度也相同,故B 正确; D .最大动能

222

2k max 122q B R E mv m

==

高频电源的频率与粒子最大动能无关,故D 错误。 故选B 。

24.C

解析:C 【解析】

粒子从左射入,若带负电,则受到向上的电场力,和向下的洛伦兹力,若带正电,则受到向下的电场力和向上的洛伦兹力,只要满足qvB qE =,即速度E

v B

=

,粒子就能做直线运动通过,故AB 错误;若速度大小改变,则电场力qE ,但是洛伦兹力qvB 发生变化,打破二力平衡,所以合力与初速度方向不共线,做曲线运动,C 正确D 错误.

【点睛】在速度选择器中,从左边射入,速度满足条件,电场力与洛伦兹力平衡与电量、电性无关.

25.C

解析:C 【解析】 【分析】 【详解】

在回旋加速器内加速有

2

v m qvB r

= 解得qBr

v m =

,可知最终的速度与荷质比有关,质子荷质比为1,氚核荷质比为13

,能把氚核加速到的速度为3

v

,C 正确。 故选C 。

大学物理电磁学考试试题及答案)

大学电磁学习题1 一.选择题(每题3分) 1.如图所示,半径为R 的均匀带电球面,总电荷为Q ,设无穷远处的电 势为零,则球内距离球心为r 的P 点处的电场强度的大小和电势为: (A) E =0,R Q U 04επ=. (B) E =0,r Q U 04επ= . (C) 2 04r Q E επ= ,r Q U 04επ= . (D) 2 04r Q E επ= ,R Q U 04επ=. [ ] 2.一个静止的氢离子(H +)在电场中被加速而获得的速率为一静止的氧离子(O +2 )在同一电场中且通过相同的路径被加速所获速率的: (A) 2倍. (B) 22倍. (C) 4倍. (D) 42倍. [ ] 3.在磁感强度为B ? 的均匀磁场中作一半径为r 的半球面S ,S 边线所在平 面的法线方向单位矢量n ?与B ? 的夹角为 ,则通过半球面S 的磁通量(取 弯面向外为正)为 (A) r 2 B . . (B) 2 r 2B . (C) -r 2B sin . (D) -r 2 B cos . [ ] 4.一个通有电流I 的导体,厚度为D ,横截面积为S ,放置在磁感强度为B 的匀强磁场中,磁场方向垂直于导体的侧表面,如图所示.现测得导体上下两面电势差为V ,则此导体的霍尔系数等于 O R r P Q n ?B ?α S D I S V B ?

(A) IB VDS . (B) DS IBV . (C) IBD VS . (D) BD IVS . (E) IB VD . [ ] 5.两根无限长载流直导线相互正交放置,如图所示.I 1沿y 轴的正方向,I 2沿z 轴负方向.若载流I 1的导线不能动,载流I 2的 导线可以自由运动,则载流I 2的导线开始运动的趋势是 (A) 绕x 轴转动. (B) 沿x 方向平动. (C) 绕y 轴转动. (D) 无法判断. [ ] 6.无限长直导线在P 处弯成半径为R 的圆,当通以电流I 时,则在圆心O 点的磁感强度大小等于 (A) R I π20μ. (B) R I 40μ. (C) 0. (D) )1 1(20π -R I μ. (E) )1 1(40π +R I μ. [ ] 7.如图所示的一细螺绕环,它由表面绝缘的导线在铁环上密绕而成,每厘米绕10匝.当导线中的电流I 为2.0 A 时,测得铁环内的磁感应强度的大小B 为 T ,则可求得铁环的相对磁导率r 为(真空磁导率 =4 ×10-7 T ·m ·A -1 ) (A) ×102 (B) ×102 (C) ×102 (D) [ ] y z x I 1 I 2 O R I

高中物理电磁学和光学知识点公式总结大全

高中物理电磁学知识点公式总结大全 来源:网络作者:佚名点击:1524次 高中物理电磁学知识点公式总结大全 一、静电学 1.库仑定律,描述空间中两点电荷之间的电力 ,, 由库仑定律经过演算可推出电场的高斯定律。 2.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电场 , 导体表面电场方向与表面垂直。电力线的切线方向为电场方向,电力线越密集电场强度越大。 平行板间的电场 3.点电荷或均匀带电球体间之电位能。本式以以无限远为零位面。 4.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电位。 导体内部为等电位。接地之导体电位恒为零。 电位为零之处,电场未必等于零。电场为零之处,电位未必等于零。 均匀电场内,相距d之两点电位差。故平行板间的电位差。 5.电容,为储存电荷的组件,C越大,则固定电位差下可储存的电荷量就越大。电容本身为电中性,两极上各储存了+q与-q的电荷。电容同时储存电能,。 a.球状导体的电容,本电容之另一极在无限远,带有电荷-q。 b.平行板电容。故欲加大电容之值,必须增大极板面积A,减少板间距离d,或改变板间的介电质使k变小。 二、感应电动势与电磁波 1.法拉地定律:感应电动势。注意此处并非计算封闭曲面上之磁通量。 感应电动势造成的感应电流之方向,会使得线圈受到的磁力与外力方向相反。 2.长度的导线以速度v前进切割磁力线时,导线两端两端的感应电动势。若v、B、互相垂直,则 3.法拉地定律提供将机械能转换成电能的方法,也就是发电机的基本原理。以频率f 转动的发电机输出的电动势,最大感应电动势。 变压器,用来改变交流电之电压,通以直流电时输出端无电位差。 ,又理想变压器不会消耗能量,由能量守恒,故 4.十九世纪中马克士威整理电磁学,得到四大公式,分别为 a.电场的高斯定律 b.法拉地定律 c.磁场的高斯定律 d.安培定律 马克士威由法拉地定律中变动磁场会产生电场的概念,修正了安培定律,使得变动的电场会产生磁场。e.马克士威修正后的安培定律为 a.、 b.、 c.和修正后的e.称为马克士威方程式,为电磁学的基本方程式。由马克士威方程式,预测了电磁波的存在,且其传播速度。 。十九世纪末,由赫兹发现了电磁波的存在。 劳仑兹力。 右手定则:右手平展,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内。把右手放入磁场中,若磁力线垂直进入手心(当磁感线为直线时,相当于手心面向N极),大拇指指向导线运动方向,则四指所指方向

高二物理电磁学综合试题

高二物理电磁学综合试题 第Ⅰ卷选择题 一.选择题:(本题共10小题,每小题3分,共30分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个 选项正确,有的小题有多个选项正确,全对得3分,漏选得1分,错选、不选得0分) 1、下列说法不符合 ...物理史事的是() A、赫兹首先发现电流能够产生磁场,证实了电和磁存在着相互联系 B、安培提出的分子电流假说,揭示了磁现象的电本质 C、法拉第在前人的启发下,经过十年不懈的努力,终于发现电磁感应现象 D、19世纪60年代,麦克斯韦建立了完整的电磁场理论,并预言了电磁波的存在 2、图1中带箭头的直线是某电场中的一条电场线,在这条直线上有a、b两点,若用 E a、E b表示a、b两点的场强大小,则() A、a、b两点的场强方向相同 B、电场线是从a指向b,所以有E a>E b C、若一负电荷从b点逆电场线方向移到a点,则电场力对该电荷做负功 D、若此电场是由一负点电荷所产生的,则有E a<E b 3、质量均为m、带电量均为+q的A、B小球,用等长的绝缘细线悬在天花板上的同一点,平衡后两线张角为2θ,如图2所示,若A、B小球可视为点电荷,则A小球所在处的场强大小等于() A、mgsinθ/q B、mgcosθ/q C、mgtgθ/q D、mgctgθ/q 4、如图3所示为某一LC振荡电路在某时刻的振荡情况,则由此可知,此刻()A、电容器正在充电 B、线圈中的磁场能正在增加 C、线圈中的电流正在增加 D、线圈中自感电动势正在阻碍电流增大 是() A、它的频率是50H Z B、电压的有效值为311V C、电压的周期是 002s D、电压的瞬时表达式是u=311 sin314t v 图3 -311 311 u/v 0 1 2 t/10-2s 图4 ab 图1 B 图2 A θθ q q

2009级电磁场理论期末试题-1(A)-题目和答案--房丽丽

课程编号:INF05005 北京理工大学2011-2012学年第一学期 2009级电子类电磁场理论基础期末试题A 卷 班级________ 学号________ 姓名________ 成绩________ 一、简答题(共12分)(2题) 1.请写出无源、线性各向同性、均匀的一般导电(0<σ<∞)媒质中,复麦克斯韦方程组的限定微分形式。 2.请写出谐振腔以TE mnp 模振荡时的谐振条件。并说明m ,n ,p 的物理意义。 二、选择题(每空2分,共20分)(4题)(最好是1题中各选项为同样类型) 1. 在通电流导体(0<σ<∞)内部,静电场( A ),静磁场(B ),恒定电流场(B ),时变电磁场( C )。 A. 恒为零; B. 恒不为零; C.可以为零,也可以不为零; 2. 以下关于全反射和全折射论述不正确的是:( B ) A.理想介质分界面上,平面波由光密介质入射到光疏介质,当入射角大于某一临界角时会发生全反射现象; B.非磁性理想介质分界面上,垂直极化波以某一角度入射时会发生全折射现象; C.在理想介质与理想导体分界面,平面波以任意角度入射均可发生全反射现象; D.理想介质分界面上发生全反射时,在两种介质中电磁场均不为零。 3. 置于空气中半径为a 的导体球附近M 处有一点电荷q ,它与导体球心O 的距离为d(d>a),当导体球接地时,导体球上的感应电荷可用球内区域设置的(D )的镜像电荷代替;当导体球不接地且不带电荷时,导体球上的感应电荷可用(B )的镜像电荷代替; A. 电量为/q qd a '=-,距球心2/d a d '=;以及一个位于球心处,电量为q aq d ''=; B. 电量为/q qa d '=-,距球心2/d a d '=;以及一个位于球心处,电量为q aq d ''=; C. 电量为/q qd a '=-,距球心2/d a d '=; D. 电量为/q qa d '=-,距球心2/d a d '=; 4.时变电磁场满足如下边界条件:两种理想介质分界面上,( C );两种一般导电介质(0<σ<∞)分界面上,(A );理想介质与理想导体分界面上,( D )。 A. 存在s ρ,不存在s J ; B. 不存在s ρ,存在s J ; C. 不存在s ρ和s J ; D. 存在s ρ和s J ; 三、(12分)如图所示,一个平行板电容 器,极板沿x 方向长度为L ,沿y 方向宽 度为W ,板间距离为z 0。板间部分填充 一段长度为d 的介电常数为ε1的电介质,如两极板间电位差为U ,求:(1)两极板 间的电场强度;(2)电容器储能;(3)电 介质所受到的静电力。

目前最全大学物理电磁学题库包含答案(共43页,千道题)

大学物理电磁学试题(1) 一、选择题:(每题3分,共30分) 1. 关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是: (A)如果高斯面上E 处处为零,则该面内必无电荷。 (B)如果高斯面内无电荷,则高斯面上E 处处为零。 (C)如果高斯面上E 处处不为零,则该面内必有电荷。 (D)如果高斯面内有净电荷,则通过高斯面的电通量必不为零 (E )高斯定理仅适用于具有高度对称性的电场。 [ ] 2. 在已知静电场分布的条件下,任意两点1P 和2P 之间的电势差决定于: (A)1P 和2P 两点的位置。 (B)1P 和2P 两点处的电场强度的大小和方向。 (C)试验电荷所带电荷的正负。 (D)试验电荷的电荷量。 [ ] 3. 图中实线为某电场中的电力线,虚线表示等势面,由图可看出: (A)C B A E E E >>,C B A U U U >> (B)C B A E E E <<,C B A U U U << (C)C B A E E E >>,C B A U U U << (D)C B A E E E <<,C B A U U U >> [ ] 4. 如图,平行板电容器带电,左、右分别充满相对介电常数为ε1与ε2的介质, 则两种介质内: (A)场强不等,电位移相等。 (B)场强相等,电位移相等。 (C)场强相等,电位移不等。 (D)场强、电位移均不等。 [ ] 5. 图中,Ua-Ub 为: (A)IR -ε (B)ε+IR (C)IR +-ε (D)ε--IR [ ] 6. 边长为a 的正三角形线圈通电流为I ,放在均匀磁场B 中,其平面与磁场平行,它所受磁力矩L 等于: (A) BI a 221 (B)BI a 234 1 (C)BI a 2 (D)0 [ ]

高考物理最新电磁学知识点之静电场知识点总复习

高考物理最新电磁学知识点之静电场知识点总复习 一、选择题 1.如图所示,一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷(电荷量很小)固定在P点,用E表示两极板间电场强度,U表示电容器的电压,Ep表示正电荷在P点的电势能,若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则() A.E变大,Ep变大B.U变小,Ep不变C.U变大,Ep变小D.U不变,Ep不变2.真空中静电场的电势φ在x正半轴随x的变化关系如图所示,x1、x2、x3为x轴上的三个点,下列判断正确的是() A.将一负电荷从x1移到x2,电场力不做功 B.该电场可能是匀强电场 C.负电荷在x1处的电势能小于在x2处的电势能 D.x3处的电场强度方向沿x轴正方向 3.如图所示,真空中有两个带等量正电荷的Q1、Q2固定在水平x轴上的A、B两点。一质量为m、电荷量为q的带电小球恰好静止在A、B连线的中垂线上的C点,由于某种原因,小球带电荷量突然减半。D点是C点关于AB对称的点,则小球从C点运动到D点的过程中,下列说法正确的是( ) A.小球做匀加速直线运动 B.小球受到的电场力可能先减小后增大 C.电场力先做正功后做负功

D.小球的机械能一直不变 4.在如图所示的电场中, A、B两点分别放置一个试探电荷, F A、F B分别为两个试探电荷所受的电场力.下列说法正确的是 A.放在A点的试探电荷带正电 B.放在B点的试探电荷带负电 C.A点的电场强度大于B点的电场强度 D.A点的电场强度小于B点的电场强度 5.如图所示,三条平行等间距的虚线表示电场中的三个等势面,电势分别为10V、20V、30V,实线是一带电粒子(不计重力)在该区域内的运动轨迹,a、b、c是轨迹上的三个点,下列说法正确的是() A.粒子在三点所受的电场力不相等 B.粒子必先过a,再到b,然后到c C.粒子在三点所具有的动能大小关系为E kb>E ka>E kc D.粒子在三点的电势能大小关系为E pc<E pa<E pb 6.图中展示的是下列哪种情况的电场线() A.单个正点电荷B.单个负点电荷 C.等量异种点电荷D.等量同种点电荷 7.如图所示,将一带电小球A通过绝缘细线悬挂于O点,细线不能伸长。现要使细线偏离竖直线30°角,可在O点正下方的B点放置带电量为q1的点电荷,且BA连线垂直于 OA;也可在O点正下方C点放置带电量为q2的点电荷,且CA处于同一水平线上。则 为()

电磁学期末考试试题 2

电磁学期末考试 一、选择题。 1. 设源电荷与试探电荷分别为Q 、q ,则定义式q F E =对Q 、q 的要求为:[ C ] (A)二者必须是点电荷。 (B)Q 为任意电荷,q 必须为正电荷。 (C)Q 为任意电荷,q 是点电荷,且可正可负。 (D)Q 为任意电荷,q 必须是单位正点电荷。 2. 一均匀带电球面,电荷面密度为σ,球面内电场强度处处为零,球面上面元dS 的一个带电量为dS σ的电荷元,在球面内各点产生的电场强度:[ C ] (A)处处为零。 (B)不一定都为零。 (C)处处不为零。 (D)无法判定 3. 当一个带电体达到静电平衡时:[ D ] (A)表面上电荷密度较大处电势较高。 (B)表面曲率较大处电势较高。 (C)导体内部的电势比导体表面的电势高。 (D)导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零。 4. 在相距为2R 的点电荷+q 与-q 的电场中,把点电荷+Q 从O 点沿OCD 移到D 点(如图),则电场力所做的功和+Q 电位能的增量分别为:[ A ] (A) R qQ 06πε,R qQ 06πε-。 (B) R qQ 04πε,R qQ 04πε-。 (C)R qQ 04πε- , R qQ 04πε。 (D)R qQ 06πε-,R qQ 06πε。 5. 相距为1r 的两个电子,在重力可忽略的情况下由静止开始运动到相距为2r ,从相距1r 到相距2r 期间,两电子系统的下列哪一个量是不变的:[ C ]

(A)动能总和; (B)电势能总和; (C)动量总和; (D)电相互作用力 6. 均匀磁场的磁感应强度B 垂直于半径为r 的圆面。今以该圆周为边线,作一半球面s , 则通过s 面的磁通量的大小为: [ B ] (A)B r 2 2π。 (B)B r 2 π。 (C)0。 (D)无法确定的量。 7. 对位移电流,有下述四种说法,请指出哪一种说法正确:[ A ] (A)位移电流是由变化电场产生的。 (B)位移电流是由线性变化磁场产生的。 (C)位移电流的热效应服从焦耳—楞次定律。 (D)位移电流的磁效应不服从安培环路定理。 8.在一个平面内,有两条垂直交叉但相互绝缘的导线,流过每条导线的电流相等,方向如图所示。问那个区域中有些点的磁感应强度可能为零:[ D ] A .仅在象限1 B .仅在象限2 C .仅在象限1、3 D .仅在象限2、4 9.通有电流J 的无限长直导线弯成如图所示的3种形状,则P 、Q 、O 各点磁感应强度的大小关系为:[ D ] A .P B >Q B >O B B .Q B >P B >O B C . Q B >O B >P B D .O B >Q B >P B

大学物理电磁学考试试题及答案

大学电磁学习题1 一.选择题(每题3分) 1、如图所示,半径为R 的均匀带电球面,总电荷为Q ,设无穷远处的电势 为零,则球内距离球心为r 的P 点处的电场强度的大小与电势为: (A) E =0,R Q U 04επ= . (B) E =0,r Q U 04επ=. (C) 204r Q E επ=,r Q U 04επ= . (D) 204r Q E επ=,R Q U 04επ=. [ ] 2、一个静止的氢离子(H +)在电场中被加速而获得的速率为一静止的氧离子(O + 2)在同一电场中且通过相同的路径被加速所获速率的: (A) 2倍. (B) 22倍. (C) 4倍. (D) 42倍. [ ] 3、在磁感强度为B 的均匀磁场中作一半径为r 的半球面S ,S 边线所在平面的法线方向单位矢量n 与B 的夹角为α ,则通过半球面S 的磁通量(取弯面 向外为正)为 (A) πr 2B . 、 (B) 2 πr 2B . (C) -πr 2B sin α. (D) -πr 2B cos α. [ ] 4、一个通有电流I 的导体,厚度为D ,横截面积为S ,放置在磁感强度为B 的匀强磁场中,磁场方向垂直于导体的侧表面,如图所示.现测得导体上下两面电势差为V ,则此导体的 霍尔系数等于 (A) IB VDS . (B) DS IBV . (C) IBD VS . (D) BD IVS . (E) IB VD . [ ] 5、两根无限长载流直导线相互正交放置,如图所示.I 1沿y 轴的正方向,I 2沿z 轴负方向.若载流I 1的导线不能动,载流I 2的导线可以 自由运动,则载流I 2的导线开始运动的趋势就是 (A) 绕x 轴转动. (B) 沿x 方向平动. (C) 绕y 轴转动. (D) 无法判断. [ ] y z x I 1 I 2

高考物理最新电磁学知识点之磁场知识点总复习

高考物理最新电磁学知识点之磁场知识点总复习 一、选择题 1.如图所示,套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球,其质量为m、带电荷量为q,小球可在棒上滑动,现将此棒竖直放入沿水平方向的且互相垂直的匀强磁场和匀强电场(图示方向)中.设小球带电荷量不变,小球由棒的下端以某一速度上滑的过程中一定有() A.小球加速度一直减小 B.小球的速度先减小,直到最后匀速 C.杆对小球的弹力一直减小 D.小球受到的洛伦兹力一直减小 2.2019年我国研制出了世界上最大的紧凑型强流质子回旋加速器,该回旋加速器是我国目前自主研制的能量最高的质子回旋加速器。如图所示为回旋加速器原理示意图,现将两个相同的回旋加速器置于相同的匀强磁场中,接入高频电源。分别加速氘核和氦核,下列说法正确的是() A.它们在磁场中运动的周期相同 B.它们的最大速度不相等 C.两次所接高频电源的频率不相同 D.仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能 3.为了降低潜艇噪音可用电磁推进器替代螺旋桨。如图为直线通道推进器示意图。推进器前后表面导电,上下表面绝缘,规格为:a×b×c=0.5m×0.4m×0.3m。空间内存在由超导励磁线圈产生的匀强磁场,其磁感应强度B=10.0T,方向竖直向下,若在推进器前后方向通以电流I=1.0×103A,方向如图。则下列判断正确的是() A.推进器对潜艇提供向左的驱动力,大小为4.0×103N B.推进器对潜艇提供向右的驱动力,大小为5.0×103N C.超导励磁线圈中的电流方向为PQNMP方向

D.通过改变流过超导励磁线圈或推进器的电流方向可以实现倒行功能 4.如图所示,在半径为R的圆形区域内,有匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于圆平 面(未画出)。一群比荷为q m 的负离子以相同速率v0(较大),由P点在纸平面内向不同 方向射入磁场中发生偏转后,又飞出磁场,最终打在磁场区域右侧足够大荧光屏上,离子重力不计。则下列说法正确的是() A.离子在磁场中的运动轨迹半径可能不相等 B.由Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长 C.离子在磁场中运动时间一定相等 D.沿PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大 5.如图所示,用一细线悬挂一根通电的直导线ab(忽略外围电路对导线的影响),放在螺线管正上方处于静止状态,与螺线管轴线平行,可以在空中自由转动,导线中的电流方向由a指向b。现给螺线管两端接通电源后(螺线管左端接正极),关于导线的受力和运动情况,下列说法正确的是() A.在图示位置导线a、b两端受到的安培力方向相反导线ab始终处于静止 B.从上向下看,导线ab从图示位置开始沿逆时针转动 C.在图示位置,导线a、b两端受到安培力方向相同导线ab摆动 D.导线ab转动后,第一次与螺线管垂直瞬间,所受安培力方向向上 6.如图,一正方体盒子处于竖直向上匀强磁场中,盒子边长为L,前后面为金属板,其余四面均为绝缘材料,在盒左面正中间和底面上各有一小孔(孔大小相对底面大小可忽略),底面小孔位置可在底面中线MN间移动,让大量带电液滴从左侧小孔以某一水平速度进入盒内,若在正方形盒子前后表面加一恒定电压U,可使得液滴恰好能从底面小孔通过,测得小孔到M点的距离为d,已知磁场磁感强度为B,不考虑液滴之间的作用力,不计一切阻力,则以下说法正确的是()

电磁学试题(含答案)

一、单选题 1、 如果通过闭合面S 的电通量e Φ为零,则可以肯定 A 、面S 内没有电荷 B 、面S 内没有净电荷 C 、面S 上每一点的场强都等于零 D 、面S 上每一点的场强都不等于零 2、 下列说法中正确的是 A 、沿电场线方向电势逐渐降低 B 、沿电场线方向电势逐渐升高 C 、沿电场线方向场强逐渐减小 D 、沿电场线方向场强逐渐增大 3、 载流直导线和闭合线圈在同一平面内,如图所示,当导线以速度v 向 左匀速运动时,在线圈中 A 、有顺时针方向的感应电流 B 、有逆时针方向的感应电 C 、没有感应电流 D 、条件不足,无法判断 4、 两个平行的无限大均匀带电平面,其面电荷密度分别为σ+和σ-, 则P 点处的场强为 A 、02εσ B 、0εσ C 、0 2εσ D 、0 5、 一束α粒子、质子、电子的混合粒子流以同样的速度垂直进 入磁场,其运动轨迹如图所示,则其中质子的轨迹是 A 、曲线1 B 、曲线2 C 、曲线3 D 、无法判断 6、 一个电偶极子以如图所示的方式放置在匀强电场 E 中,则在 电场力作用下,该电偶极子将 A 、保持静止 B 、顺时针转动 C 、逆时针转动 D 、条件不足,无法判断 7、 点电荷q 位于边长为a 的正方体的中心,则通过该正方体一个面的电通量为 A 、0 B 、0εq C 、04εq D 、0 6εq 8、 长直导线通有电流A 3=I ,另有一个矩形线圈与其共面,如图所 示,则在下列哪种情况下,线圈中会出现逆时针方向的感应电流? A 、线圈向左运动 B 、线圈向右运动 C 、线圈向上运动 D 、线圈向下运动 9、 关于真空中静电场的高斯定理0 εi S q S d E ∑=?? ,下述说法正确的是: A. 该定理只对有某种对称性的静电场才成立; B. i q ∑是空间所有电荷的代数和; C. 积分式中的E 一定是电荷i q ∑激发的; σ - P 3 I

大学物理电磁学复习题含答案

题8-12图 8-12 两个无限大的平行平面都均匀带电,电荷的面密度分别为1σ和2σ,试求空间各处场强. 解: 如题8-12图示,两带电平面均匀带电,电荷面密度分别为1σ与2σ, 两面间, n E ? ?)(21210σσε-= 1σ面外, n E ? ?)(21210 σσε+-= 2σ面外, n E ?? )(21210 σσε+= n ? :垂直于两平面由1σ面指为2σ面. 8-13 半径为R 的均匀带电球体内的电荷体密度为ρ,若在球内挖去一块半径为r <R 的小球体,如题8-13图所示.试求:两球心O 与O '点的场强,并证明小球空腔内的电场是均匀的. 解: 将此带电体看作带正电ρ的均匀球与带电ρ-的均匀小球的组合,见题8-13图(a). (1) ρ+球在O 点产生电场010=E ? , ρ- 球在O 点产生电场'd π4π34 3 0320 OO r E ερ =? ∴ O 点电场'd 33 030OO r E ερ=?; (2) ρ+ 在O '产生电场'd π4d 34 30301OO E ερπ='? ρ-球在O '产生电场002='E ? ∴ O ' 点电场 0 03ερ= ' E ?'OO 题8-13图(a) 题8-13图(b) (3)设空腔任一点P 相对O '的位矢为r ? ',相对O 点位矢为r ? (如题8-13(b)图) 则 0 3ερr E PO ??= ,

3ερr E O P ' - ='??, ∴ 0 003'3)(3ερερερd OO r r E E E O P PO P ? ?????=='-=+=' ∴腔内场强是均匀的. 8-14 一电偶极子由q =1.0×10-6C 的两个异号点电荷组成,两电荷距离d=0.2cm ,把这电偶极子放 在1.0×105N ·C -1 的外电场中,求外电场作用于电偶极子上的最大力矩. 解: ∵ 电偶极子p ? 在外场E ?中受力矩 E p M ? ???= ∴ qlE pE M ==max 代入数字 4536max 100.2100.1102100.1---?=?????=M m N ? 8-15 两点电荷1q =1.5×10-8C ,2q =3.0×10-8C ,相距1r =42cm ,要把它们之间的距离变为2r =25cm ,需作多少功? 解: ? ? == ?=2 2 2 1 0212 021π4π4d d r r r r q q r r q q r F A εε??)11(2 1r r - 61055.6-?-=J 外力需作的功 61055.6-?-=-='A A J 题8-16图 8-16 如题8-16图所示,在A ,B 两点处放有电量分别为+q ,-q 的点电荷,AB 间距离为2R ,现将另一正试验点电荷0q 从O 点经过半圆弧移到C 点,求移动过程中电场力作的功. 解: 如题8-16图示 0π41 ε= O U 0)(=-R q R q 0π41ε= O U )3(R q R q -R q 0π6ε- = ∴ R q q U U q A o C O 00 π6)(ε= -= 8-17 如题8-17图所示的绝缘细线上均匀分布着线密度为λ的正电荷,两直导线的长度和半圆环的半径都等于R .试求环中心O 点处的场强和电势. 解: (1)由于电荷均匀分布与对称性,AB 和CD 段电荷在O 点产生的场强互相抵消,取θd d R l = 则θλd d R q =产生O 点E ? d 如图,由于对称性,O 点场强沿y 轴负方向

高考物理电磁学知识点之磁场技巧及练习题附解析

高考物理电磁学知识点之磁场技巧及练习题附解析 一、选择题 1.如图,等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成,固定于匀强磁场中,线框平面与磁感应强度方向垂直,线框顶点M、N与直流电源两端相接,已如导体棒MN受到的安培力大小为F,则线框LMN受到的安培力的大小为 A.2F B.1.5F C.0.5F D.0 2.科学实验证明,足够长通电直导线周围某点的磁感应强度大小 I B k l =,式中常量 k>0,I为电流强度,l为该点与导线的距离。如图所示,两根足够长平行直导线分别通有电流3I和I(方向已在图中标出),其中a、b为两根足够长直导线连线的三等分点,O为两根足够长直导线连线的中点,下列说法正确的是( ) A.a点和b点的磁感应强度方向相同 B.a点的磁感应强度比O点的磁感应强度小 C.b点的磁感应强度比O点的磁感应强度大 D.a点和b点的磁感应强度大小之比为5:7 3.如图所示,两相邻且范围足够大的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ的磁感应强度方向平行、大小分别为B和2B。一带正电粒子(不计重力)以速度v从磁场分界线MN上某处射入磁场区域Ⅰ,其速度方向与磁场方向垂直且与分界线MN成60?角,经过t1时间后粒子进入到磁场区域Ⅱ,又经过t2时间后回到区域Ⅰ,设粒子在区域Ⅰ、Ⅱ中的角速度分别为ω1、ω2,则() A.ω1∶ω2=1∶1B.ω1∶ω2=2∶1 C.t1∶t2=1∶1D.t1∶t2=2∶1 4.为了降低潜艇噪音可用电磁推进器替代螺旋桨。如图为直线通道推进器示意图。推进器前后表面导电,上下表面绝缘,规格为:a×b×c=0.5m×0.4m×0.3m。空间内存在由超导励磁线圈产生的匀强磁场,其磁感应强度B=10.0T,方向竖直向下,若在推进器前后方向通以

大学物理电磁学知识点总结

大学物理电磁学知识点总结 导读:就爱阅读网友为您分享以下“大学物理电磁学知识点总结”资讯,希望对您有所帮助,感谢您对的支持! 大学物理电磁学总结 一、三大定律库仑定律:在真空中,两个静止的点电荷q1 和q2 之间的静电相互作用力与这两个点电荷所带电荷量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比,作用力的方向沿着两个点电荷的连线,同号电荷相斥,异号电荷相吸。 uuu r q q ur F21 = k 1 2 2 er r ur u r 高斯定理:a) 静电场:Φ e = E d S = ∫ s ∑q i i ε0

(真空中) b) 稳恒磁场:Φ m = u u r r Bd S = 0 ∫ s 环路定理:a) 静电场的环路定理:b) 安培环路定理:二、对比总结电与磁 ∫ L ur r L E dl = 0 ∫ ur r B dl = 0 ∑ I i (真空中) L 电磁学 静电场 稳恒磁场稳恒磁场

电场强度:E 磁感应强度:B 定义:B = ur ur F 定义:E = (N/C) q0 基本计算方法:1、点电荷电场强度:E = ur r u r dF (d F = Idl × B )(T) Idl sin θ 方向:沿该点处静止小磁针的N 极指向。基本计算方法:ur q ur er 4πε 0 r 2 1 r ur u Idl × e r 0 r 1、毕奥-萨伐尔定律:d B = 2 4π r 2、连续分布的电流元的磁场强度: 2、电场强度叠加原理: ur n ur 1 E = ∑ Ei = 4πε 0 i =1

r qi uu eri ∑ r2 i =1 i n r ur u r u r 0 Idl × er B = ∫dB = ∫ 4π r 2 3、安培环路定理(后面介绍) 4、通过磁通量解得(后面介绍) 3、连续分布电荷的电场强度: ur ρ dV ur E=∫ e v 4πε r 2 r 0 ur ? dS ur ur λ dl ur E=∫ er , E = ∫ e s 4πε r 2 l 4πε r 2 r 0 0 4、高斯定理(后面介绍) 5、通过电势解得(后面介绍) 几种常见的带电体的电场强度公式: 几种常见的磁感应强度公式:1、无限长直载流导线外:B = 2、圆电流圆心处:电流轴线上:B = ur 1、点电荷:E = q ur er 4πε 0 r 2 1

高考物理电磁学知识点之磁场真题汇编附解析

高考物理电磁学知识点之磁场真题汇编附解析一、选择题 1.我国探月工程的重要项目之一是探测月球3 2He含量。如图所示,3 2 He(2个质子和1个 中子组成)和4 2 He(2个质子和2个中子组成)组成的粒子束经电场加速后,进入速度选择器,再经过狭缝P进入平板S下方的匀强磁场,沿半圆弧轨迹抵达照相底片,并留下痕迹M、N。下列说法正确的是() A.速度选择器内部的磁场垂直纸面向外B.平板S下方的磁场垂直纸面向里 C.经过狭缝P时,两种粒子的速度不同D.痕迹N是3 2 He抵达照相底片上时留下的2.质量和电荷量都相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹分别如图中的两支虚线所示,下列表述正确的是() A.M带正电,N带负电 B.M的速率大于N的速率 C.洛伦磁力对M、N做正功 D.M的运行时间大于N的运行时间 3.如图所示,匀强磁场的方向垂直纸面向里,一带电微粒从磁场边界d点垂直于磁场方向射入,沿曲线dpa打到屏MN上的a点,通过pa段用时为t.若该微粒经过P点时,与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒,最终打到屏MN上.若两个微粒所受重力均忽略,则新微粒运动的 ( ) A.轨迹为pb,至屏幕的时间将小于t B.轨迹为pc,至屏幕的时间将大于t C.轨迹为pa,至屏幕的时间将大于t

D.轨迹为pb,至屏幕的时间将等于t 4.对磁感应强度的理解,下列说法错误的是() A.磁感应强度与磁场力F成正比,与检验电流元IL成反比 B.磁感应强度的方向也就是该处磁感线的切线方向 C.磁场中各点磁感应强度的大小和方向是一定的,与检验电流I无关 D.磁感线越密,磁感应强度越大 5.下列关于教材中四幅插图的说法正确的是() A.图甲是通电导线周围存在磁场的实验。这一现象是物理学家法拉第通过实验首先发现B.图乙是真空冶炼炉,当炉外线圈通入高频交流电时,线圈产生大量热量,从而冶炼金属C.图丙是李辉用多用电表的欧姆挡测量变压器线圈的电阻刘伟手握线圈裸露的两端协助测量,李辉把表笔与线圈断开瞬间,刘伟觉得有电击说明欧姆挡内电池电动势很高 D.图丁是微安表的表头,在运输时要把两个接线柱连在一起,这是为了保护电表指针,利用了电磁阻尼原理 6.如图所示,两平行直导线cd和ef竖直放置,通以方向相反大小相等的电流,a、b两点位于两导线所在的平面内.则 A.b点的磁感应强度为零 B.ef导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向里 C.cd导线受到的安培力方向向右 D.同时改变了导线的电流方向,cd导线受到的安培力方向不变 7.如图所示,某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后,射人水平放置,电势差为U2的两导体板间的匀强电场中,带电粒子沿平行于两板方向从两板正中间射入,穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中,则粒子入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U1和U2的变化情况为(不计重力,不考虑边缘效应)()

大学物理电磁学综合复习试题

电学 一、选择题: 1.图中所示曲线表示某种球对称性静电场的场强大小E 随径向距离r 变化的关系,请指出该电场是由下列哪一种带电体产生的: A .半径为R 的均匀带电球面; B .半径为R 的均匀带电球体; C .点电荷; D .外半径为R ,内半径为R /2的均匀带电球壳体。 ( ) 2.如图所示,在坐标( a ,0 )处放置一点电荷+q ,在坐标(a ,0)处放置另一点电荷-q 。P 点是x 轴上的一点,坐标为(x ,0)。当a x >>时,该点场强的大小为: A . x q 04πε ; B . 3 0x qa πε ; C . 3 02x qa πε ; D .2 04x q πε 。 ( ) 3.在静电场中,下列说法中哪一种是正确的? A .带正电的导体,其电势一定是正值; B .等势面上各点的场强一定相等; C .场强为零处,电势也一定为零; D .场强相等处,电势梯度矢量一定相等。 ( ) 4.如图所示为一沿轴放置的无限长分段均匀带电直线,电荷线密度分别为()0<+x λ和 ()0>-x λ,则o — xy 坐标平面上P 点(o ,a ) A .0; B .a i 02πελ?; C .a i 04πελ?; D .a j i 02) (πελ??+。 ( ) -a x -Q +q P

5.如图,两无限大平行平板,其电荷面密度均为+σ,则图中三处的电场强度的大小分别为: A . 0εσ,0,0εσ; B .0,0 εσ,0; C . 02εσ,0εσ,02εσ; D . 0,0 2εσ ,0。 ( ) 6.如图示,直线MN 长为l 2,弧OCD 是以N 点为中心,l 为半径的半圆弧,N 点有点电荷+q ,M 点有点电荷-q 。今将一实验电荷+q ,从O 点 出发沿路径OCDP 移到无穷远处,设无穷远处的电势为零, 则电场力作功: A .A <0,且为有限常量; B .A >0,且为有限常量; C .A =∞; D .A =0。 ( ) 7.关于静电场中某点电势值的正负,下列说法中正确的是: A .电势值的正负取决于置于该点的实验电荷的正负; B .电势值的正负取决于电场力对实验电荷作功的正负; C .电势值的正负取决于电势零点的选取; D .电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负。 ( ) 8.一个未带电的空腔导体球壳,内半径为R ,在腔内离球心的距离为d 处(d

电磁场理论试题

《电磁场理论》考试试卷(A 卷) (时间120分钟) 院/系 专业 姓名 学号 一、选择题(每小题2分,共20分) 1. 关于有限区域内的矢量场的亥姆霍兹定理,下列说法中正确的是 ( D ) (A )任意矢量场可以由其散度和旋度唯一地确定; (B )任意矢量场可以由其散度和边界条件唯一地确定; (C )任意矢量场可以由其旋度和边界条件唯一地确定; (D )任意矢量场可以由其散度、旋度和边界条件唯一地确定。 2. 谐变电磁场所满足的麦克斯韦方程组中,能反映“变化的电场产生磁场”和“变化的磁场产生电场”这一物理思想的两个方程是 ( B ) (A )ε ρ=??=??E H ,0 (B )H j E E j J H ωμωε-=??+=??, (C )0,=??=??E J H (D )ε ρ=??=??E H ,0 3.一圆极化电磁波从媒质参数为13==r r με的介质斜入射到空气中,要使电场的平行极化分量不产生反射,入射角应为 ( B ) (A )15° (B )30° (C )45° (D )60° 4. 在电磁场与电磁波的理论中分析中,常引入矢量位函数A ,并令A B ??=,其依据是 ( C ) ( A )0=?? B ; (B )J B μ=??; (C )0=??B ; (D )J B μ=??。 5 关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是 ( C )

(A) 如果高斯面内无电荷,则高斯面上E 处处为零; (B) 如果高斯面上E 处处不为零,则该面内必有电荷; (C) 如果高斯面内有净电荷,则通过该面的电通量必不为零; (D) 如果高斯面上E 处处为零,则该面内必无电荷。 6.若在某区域已知电位移矢量x y D xe ye =+,则该区域的电荷体密度为 ( B ) ( A) 2ρε=- (B )2ρ= (C )2ρε= (D )2ρ=- 7.两个载流线圈之间存在互感,对互感没有影响的是 ( C ) (A )线圈的尺寸 (B ) 两个线圈的相对位置 (C )线圈上的电流 (D )线圈中的介质 8 .以下关于时变电磁场的叙述中,正确的是 ( B ) (A )电场是无旋场 (B )电场和磁场相互激发 (C )电场和磁场无关 (D )磁场是有源场 9. 两个相互平行的导体平板构成一个电容器,与电容无关的是 ( A ) (A )导体板上的电荷 (B )平板间的介质 (C )导体板的几何形状 (D )两个导体板的相对位置 10.用镜像法求解静电场边值问题时,判断镜像电荷设置是否正确的依据是 ( C ) (A )镜像电荷的位置是否与原电荷对称 (B )镜像电荷是否与原电荷等值异号 (C )待求区域内的电位函数所满足的方程与边界条件是否保持不变 (D )同时满足A 和B

华南师范大学电磁学11级期中考试试卷(含答案)

物理与电信工程学院11—12学年第(二)学期期中考试 《电磁学》试卷 年级 专业 姓名 学号 一、判断题(每题2分,共10分,打√或打×) 1、均匀带电球面激发的场强等于面上所有电荷量集中在球心时激发的场强。 2、对某一封闭曲面S, 如果有 0E dS ?=?,则该曲面上各点的场强一定为零。 3、有极分子组成的电介质,在电场作用下,只存在取向极化。 4、电位移矢量D 的产生只与面内外的自由电荷有关,与束缚电荷无关。 5、由公式 εσ = E 知,导体表面任一点的场强正比于导体表面处的面电荷密度,因此 该点场强仅由该点附近的导体上的面上的面电荷产生的。 二、单选题(每题2分,共30分) 1、在静电场中,有关静电场的电场强度与电势之间的关系,下列说法中正确的是: (A )场强大的地方电势一定高; (B ) 场强相等的各点电势一定相等; (C )场强为零的点电势不一定为零; (D ) 场强为零的点电势必定是零。 2、静电场中P 、Q 两点的电势差: (A )与试探电荷的正负有关; (B )与试探电荷的电量有关; (C )与零势点的选择有关; (D )与P 、Q 两点的位置有关。 3、点电荷 Q 被曲面 S 所包围 , 从无穷远处引入另一点电荷 q 至曲面外一点,如图所示,则引入前后: (A ) 曲面 S 的电场强度通量不变,曲面上各点场强不变; (B ) 曲面 S 的电场强度通量变化,曲面上各点场强不变; (C ) 曲面 S 的电场强度通量变化,曲面上各点场强变化; (D ) 曲面 S 的电场强度通量不变,曲面上各点场强变化。 4、边长为a 的正方形的顶点上放点电荷,如图,则p 点的场强大小为: (A )20a q πε; (B ) 2022a q πε; (C ) 2 022 3a q πε; (D ) 203a q πε。 5、一半径为R的导体球表面的面电荷密度为σ,在距球心为2R处的P 点的电场强度大小为: q q 2- q 2 q - p

高考物理知识点总结:电磁学

高考物理知识点总结:电磁学 1 一、电磁感应1。电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。(1)产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化,即ΔΦ≠0。(2)产生感应电动势的条件:无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,线路中就有感应电动势。产生感应电 动势的那部分导体相当于电源。(2)电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,回路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。2。磁通量(1)定义:磁感应强度B 与垂直磁场方向的面积S 的乘积叫做穿过这个面的磁通量,定义式:Φ=BS。如果面积S 与B 不垂直,应以B 乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S′,即Φ=BS′,国际单位:Wb 求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数。任何一个面都有正、反两个面;磁感线从面的正方向穿入时,穿过该面的磁通量为正。反之,磁通量为负。所求磁 通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和。3。楞次定律(1)楞次定律:感应电流的磁场,总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律适用于一般 情况的感应电流方向的判定,而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况,此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。(2)对楞次定律的理解①谁阻碍谁———感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量。②阻碍 什幺———阻碍的是穿过回路的磁通量的变化,而不是磁通量本身。③如何 阻碍———原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即“增反减同”。④阻 碍的结果———阻碍并不是阻止,结果是增加的还增加,减少的还减少。(3)楞次定律的另一种表述:感应电流总是阻碍产生它的那个原因,表现形 式有三种:①阻碍原磁通量的变化;②阻碍物体间的相对运动;③阻碍原电流的

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